[发明专利]热加工工具钢以及使用其制得的钢制品

说明书

技术领域

本发明涉及热加工工具钢以及用它制备的钢制品。更具体来说，本发明涉及这样的热加工工具钢以及用它制得的钢制品，与通用的模具钢(JIS SKD61)相比，所述热加工工具钢能够提高导热率，并且其在保持与通用的模具钢相当或更高水平的机械加工性的同时，具有比通用的模具钢更高的冲击值。

背景技术

关于压铸、热锻和温锻用的模具材料，通常使用机械加工性优异的JIS SKD61。然而，JIS SKD61的导热率低，从而带来这样的问题：模具温度往往较高，并且由于频繁地发生粘模(soldering)或热裂，使得模具的寿命缩短。此外，随着模具尺寸的增加，由于JISSKD61在低的冷却速率条件下贝氏体转变的转变温度高(所谓的淬透性)，因此其难以进行组织细化，这会导致韧性显著降低。因此，JIS SKD61具有这样的不利之处：促进了热裂，从而模具的寿命进一步缩短。在这种情况下，工业上需要一种导热率和冲击值均优于JISSKD61的热加工工具钢。

在这方面，已经有人提出了多种适于此种应用的钢材。

例如，专利文献1公开了一种相变行为(淬透性)和蠕变特性优异的、并且可替代JIS SKD61的热加工工具钢，该热加工工具钢是含有下列元素作为主要成分的钢：C：0.30至0.38重量％，Si：0.10至0.40重量％，Mn：0.60至0.80重量％，Cr：5.40至5.70重量％，Mo：1.50至1.70重量％，V：0.70至0.85重量％，余量为Fe及不可避免的杂质。

专利文献2公开了一种热板坯的宽度精整(width sizing)用的模具，通过引入热冲击因子K使得该模具的耐磨性和抗热裂性提高，该模具是含有下列元素的钢：以重量％计，C：0.1至0.5％，Si：0.1至1.5％，Mn：0.2至1.5％，Ni：小于或等于5.0％，Cr：0.5至5.0％，Mo：小于或等于1.5％，V：小于或等于1.0％，Cu：小于或等于0.2％，余量为Fe及杂质。

专利文献3公开了一种通过电渣重熔工艺而获得的低周疲劳性能优异的热加工工具钢，其为含有下列元素的钢：以重量％计，C：0.32至0.42％，Si：0.10至1.20％，Mn：0.10至0.50％，Cr：4.50至5.50％，Mo：1.00至1.50％，V：0.30至0.80％，P：小于或等于0.010％，S：小于或等于0.003％，Ni：小于或等于1.00％，Co：小于或等于1.00％，W：小于或等于1.00％，余量为Fe以及杂质。

专利文献4公开了一种热加工工具钢，其成功地提高了实用模具的耐磨性、抗断裂性(crack resistance)和抗碎屑性(chippingresistance)，该热加工工具钢是含有下列元素的钢：以重量％计，C：0.15至0.80％；Si：小于0.10％；Mn：小于或等于3.0％；以下成分中的一者、两者或多者：Ni：小于或等于4.0％、Cr：小于或等于10.0％、Cu：小于或等于3.0％；以下成分中的一者、两者或多者：Mo：小于或等于5.0％、W：小于或等于5.0％、V：小于或等于3.0％、Ti：小于或等于1.0％、Nb：小于或等于1.0％、Zr：小于或等于1.0％、Co：小于或等于5.0％；S：小于或等于0.005％；P：小于或等于0.015％；O：小于或等于0.0030％，余量为Fe及杂质。

专利文献5公开了一种热加工性和疲劳性能优异的合金工具钢，其为含有下列成分的钢：以重量％计，C：0.35至1.50％；Si：0.1至2.0％；Mn：0.1至1.5％；Cr：2.0至10.0％；以下成分中的一者、两者或多者：2Mo+W：1.5至30.0％、V：0.5至5.0％、REM：0.001至0.60％；以下成分中的一者、两者或多者：Co：1.0至20.0％、Ni：0.01至2.0％、Cu：0.25至1.0％、B：0.001至0.050％，并且还限定了S：小于或等于0.0020％，O：小于或等于0.0030％，N：小于或等于0.020％，Al：小于或等于0.020％，P：小于或等于0.020％，余量基本上为Fe。